2023年12月18日甘肃积石山M 6.2地震的前兆异常和孕震过程

为了寻找确切的地震前兆异常,在2023年12月18日甘肃积石山M 6.2地震后,对甘肃省临夏地震台观测资料进行分析,发现临夏台所处地块从2023年1月10日起就处在构造应力的作用下,地块内裂隙张开,吸纳空气,导致钻孔与地面气压差ΔP负异常;从2月22日起,自然电位差ΔV和单极电阻率ρK相继出现异常变化;从3月16日起,开始了小幅度的预滑活动Xpo,并于8月11日前后达到峰值Xpm。预滑活动使临夏台所处地块内多个小裂隙快速张开,并吸纳气体,导致钻孔气压在12月6日起出现多个负气压脉冲G P,这些异常现象直到震后才结束。震前十几个小时的临震预滑活动使得积聚在孕震断层上的应力进一步加大,克服了断层面上的摩擦力,导致孕震断层失稳破裂,发生了积石山M 6.2地震。鉴于观测到的预滑活动和前兆异常发生的时间、空间都与积石山M 6.2地震有较好的相关性,推测临夏台震前观测到的地块预滑活动、气压差变化、气压脉冲、自然电位差和单极电阻率变化可能是M 6.2地震的前兆异常。前兆异常时空演化过程表明,积石山M 6.2地震的孕震过程分4个阶段。因此,关注震前地块预滑活动和各类前兆异常,对预测未来破坏性地震和研究孕震过程有一定的前兆意义。

10余年来甘肃省中强地震的发震构造特征

归纳总结了1995年以来甘肃省所发生的9次MS5.0以上破坏性地震的发震构造特征,综合分析了其共性和个性特点。结果表明:所发生的中强破坏性地震大多位于活动性较弱的次级活动断裂带上或主干活动断裂带边缘,其分布具有时间上的分段性、空间上的分区性和迁移性特点,并具有从山前向盆地内部扩展的发展趋势。

甘肃积石山6.2级地震应急处置及灾后重建对策

2023年12月18日甘肃省临夏回族自治州积石山县发生6.2级地震,造成严重人员伤亡和财产损失。通过实地考察,揭示本次地震的主要震害特点,给出积石山6.2级地震烈度划分标志及各烈度区的特征,从指挥决策、协调联动、人员搜救、伤员救治、技术支撑、舆情处置、受灾群众安置及次生灾害隐患排查等方面阐述该次地震的应对处置过程和工作成效,分析总结本次抗震救灾经验启示,结合当地经济社会发展现状和防震减灾工作存在的不足,提出灾后恢复重建对策。

2023年甘肃积石山M_(S)6.2地震随机有限断层三分向地震动模拟

2023年12月18日23时甘肃省临夏州积石山县发生M_(S)6.2地震,震中附近造成大量人员伤亡。基于不同数据和方法反演得到的震源破裂过程还有争议,为模拟此次地震的地面运动,分别采用SW倾向与NE倾向的震源破裂模型,利用随机有限断层法模拟三分向地震动。选取震中距约100 km内的57个触发强震台站,模拟其三分向加速度时程、速度时程及5%阻尼比拟加速度反应谱(PSA)。结果表明,模拟的峰值地面加速度(PGA)、峰值地面速度(PGV)能够体现地震动峰值的衰减规律,NE倾向的震源破裂模型会导致更大的地震动。模拟与观测记录的幅值接近、谱形相似,其中SW倾模型的PSA残差更小。基于三分向模拟地震动给出积石山M_(S)6.2地震的仪器烈度分布,SW倾向与NE倾向模型极震区烈度均达Ⅷ度,其中SW倾向模型与应急管理部发布的烈度图更加接近。积石山M_(S)6.2地震的模拟说明随机有限断层法可用于计算三分向地震动,并验证模拟输入震源、路径与场地参数的可靠性。

甘肃及邻区基于地震预警参数τ_(c)和P_(d)的震级快速计算模型研究

地震预警作为目前能够有效减轻地震灾害的手段之一,可以在破坏性地震动来临之前提供几秒至几十秒的预警时间,提醒预警区域采取紧急处置措施以减轻人员伤亡和财产损失。地震预警是一个复杂的系统,其中利用地震参数快速、准确地进行实时震级估算是其有效发挥减灾作用的关键。文章基于2012—2020年发生在甘肃省及邻区的190个地震共821条记录(3.1≤M≤6.6),计算分析在P波1~10 s时间窗长度内,两种地震预警参数(卓越周期τ_(c)和位移幅值P_(d))分别在垂直向、水平向和三分向均值测项三种不同条件下与峰值参数PGV、PGD的相关性,拟合相应的预警震级快速计算模型,并将估算震级M_(E)与实际震级M_(C)进行比较。结果表明:时间窗长度的改变对结果有一定的影响,而测项改变造成的差别较小。此外,在拟合度、预测残差均值和标准差,以及残差分布等预测效果方面,采用参数P_(d)的模型性能优于参数τ_(c)。考虑到参数和震级的实时计算以及预警信息发布的时效性要求,推荐在该地区应用垂直向记录P波到时3 s后的参数P_(d)来进行地震预警震级实时快速计算。

2023年12月18日甘肃积石山6.2级地震序列震源机制解与发震构造分析

2023年12月18日积石山发生了6.2级地震,地震序列丰富且跟踪结果显示为主-余震型。基于甘肃区域数字地震台网提供的震相报告,采用双差定位方法对积石山地震序列重新定位,再通过CAP方法反演主震和16次MS≥3.0余震震源机制,初步分析积石山6.2级地震序列的发震构造。结果显示:(1)重定位后获得的832次地震事件总体呈NNW—SSE向展布,长轴约15 km,宽2~6 km;西北端分布较窄,东南端较宽;震源深度集中在5~13 km,主震震源深度为13.95 km。(2)采用CAP方法得到积石山6.2级地震的震源机制解,节面Ⅰ:走向161°/倾角40°/滑动角120°;节面Ⅱ:走向304°/倾角56°/滑动角67°;矩心深度为9 km,矩震级MW为5.94;节面Ⅱ走向与震源区附近余震展布方向一致,可判定为发震断层面。16次MS≥3.0余震活动中12次为逆冲型地震,4次为逆走滑特征,矩心深度主要集中在6~11 km范围,与重定位结果接近。(3)应力张量反演结果显示最大主应力σ1方位角10.8°、俯角0.2°,与其震源区所处区域构造应力场基本一致,显示出震源区受NNE向近水平力的作用,反映区域内构造活动主要受区域构造应力场控制。根据地震序列重定位、震源机制以及震源区应力结果,结合区域构造活动和应力场特征,初步分析认为,积石山6.2级地震的发震构造可能是拉脊山断裂带中一条NE倾向的次级逆冲活动断裂。

甘肃积石山6.2级地震序列重定位及分析

利用甘肃数字地震台、预警台、流动台三网数据,对2023年12月18日甘肃省积石山6.2级地震余震序列进行震相分析,并采用双差定位法和遗传算法对序列进行重定位。截至2024年1月10日,共分析余震约600个,Pg和Sg震相约15000条,较同期测震台网增加震相4000多条。重定位中,双差方法得到的地震数目为余震总数的70%;在此基础上,使用遗传算法对速度和震源位置进行联合反演,要求每个地震至少有3个台站的震相记录,共使用4828条Sg波和Pg波到时差数据,最终获得余震序列中577个地震的重定位结果,测得主震震源深度为15.2 km。结果显示,余震震中主要沿地表破裂走向分布,其深部近似呈对冲断层形态分布,在空间上余震展布存在明显的边界,可能存在滑脱面。重定位结果可为认识该区复杂的断裂活动及构造背景提供参考依据。

甘肃积石山6.2级地震房屋破坏特征分析

2023年12月18日晚,甘肃省积石山县发生M_(S)6.2地震,震源深度10 km。地震导致震区房屋出现不同程度的损毁,并诱发了大量同震滑坡,造成了严重的人员伤亡和经济损失。基于已有文献资料,结合高精度遥感和野外调查数据,开展此次地震房屋破坏特征分析。结果表明:震中房屋及建构筑物破坏以大河家镇最重,石塬镇、刘集乡、柳沟乡等次之。调查点内土木结构房屋以严重损坏或倒塌破坏为主;砖木结构房屋以严重破坏或局部倒塌破坏为主;砖混结构房屋破坏特征城乡地区差异大,城镇地区砖混结构房屋以一般或轻微破坏为主,农村自建砖混结构房屋多发生严重破坏;框架结构房屋填充墙多产生大量裂缝与剪切破损。现场调查分析不同结构房屋的破坏比与破坏特征、特点,对灾后应急救援及房屋重建安置工作具有非常重要的意义。结合震后第一手资料,就不同结构类型房屋的破坏特征、严重损坏比例,及震后地震地质灾害与隐患等进行分析探讨。研究可为灾后房屋重建、地震震后烈度调查与地震应急评估等相关工作提供一定的参考。

2023年12月18日甘肃积石山6.2级地震强震动记录特征分析

2023年12月18日,甘肃省临夏回族自治州积石山县发生6.2级地震。基于甘肃地震预警台网获取的此次地震强震动记录,完成基线校正、滤波等基本数据处理后计算出地震动相关参数,分析此次地震震中200 km内的幅值、反应谱和持时等重要特征,并绘制峰值加速度等相关参数空间分布图。结果表明:此次地震震中200 km内获取到的峰值加速度范围为1.2~1511.6 cm/s 2,峰值速度范围为0.1~85.9 cm/s,由于地形和场地影响,地震动峰值随着震中距的增大而衰减。将实际观测值与常用的五种衰减模型预测值进行对比,表明YU模型对甘肃积石山6.2级的预测结果要明显优于NGA-West2的四种模型,但五种衰减模型都明显低估了实际观测值的最大峰值。通过对比两个邻近震源台站的5%阻尼比加速度反应谱与设计谱,发现三分向高频成分加速度反应谱均远超过7度罕遇地震的设计谱,且反应谱峰值周期均在0.5 s以内。通过计算5%~75%和5%~95%两种重要持时,发现持时随着震中距的增大而增大,且与Afshari&Stewart 16预测方程均基本吻合。

2023年甘肃积石山6.2级地震前测震学异常特征分析

结合甘肃及其邻区地震活动特征,经系统梳理,发现在2023年12月18日积石山6.2级地震前出现的4项测震学异常:(1)甘东南地区4级地震平静;(2)祁连山地震带中段M L2.0以上地震活动连续三个月增强;(3)甘肃夏河至内蒙古鄂托克前旗3级地震条带的出现;(4)甘青川交界3级地震空区。通过震例回溯,总结此次地震异常指标的预测意义。分析认为,地震平静、空区、条带3项异常对本次地震的发震位置具有较好的指示;祁连山地震带中段M L2.0以上地震活动连续三个月增强对本次地震的发震时间具有较好的指示,具有短期预测意义。

甘肃省氡观测资料地震监测效能评估及其结果分析

根据中国地震局监测预报司关于前兆观测资料监测评估工作的要求,对甘肃19个模拟氡观测、8个数字化气氡观测点的观测资料,从观测资料质量、基础资料、震例等三个方面进行监测效能评估评估。评估结果为A级8个测点,B级7个测点,C级9个测点,D级3个测点。

2013年甘肃岷县—漳县6.6级地震仪器烈度与宏观调查烈度比较分析

对西北强震动台网中心收集的2013年7月22日甘肃岷县—漳县MS6.6地震117组三分向加速度记录进行处理和初步分析,计算出相应的仪器烈度值。将该值与岷县漳县地震烈度图(中国地震局,2013)中的烈度区值进行对比,偏差在1度以内的占台站总数的81.8%。将地震仪器烈度与强震台站周边5km内调查点烈度对比分析,完全吻合的台站占50%,略低于芦山地震58.6%。灾害调查分析认为岷县—漳县地震灾区建筑以土木结构和木结构为主,在相同烈度情况下,破坏比例大于其他地区。因此,虽然仪器烈度与震后宏观调查烈度不能达到完全吻合,但前者在一定程度上反映了震害情况,可快速为应急救援决策提供依据。另外,震后宏观烈度资料是一定区域范围内的平均或延伸,而强震数据只是个别点上的数据,不能忽略两者之间的差异性。

《甘肃省地震安全性评价管理条例》修订相关问题探讨

自2015年“放管服”改革以来,地震安全性评价政策发生重大变化,地震安全性评价资质许可和结果审定等行政许可被取消,改为强制性评估,继而开展区域性地震安全性评价。国家层面的相关行政法规已于2017和2019年进行了两次修订。《甘肃省地震安全性评价管理条例》作为调整甘肃省地震安全性评价相关法律关系的专门性地方性法规,颁布距今已有15年之久,出现与上位法冲突、法律空白及法律滞后性明显等不适应经济社会发展的情形。本文从地方性法规修订的角度出发,阐述了修订的意义、修订应当把握的原则,并就明确地震安全性评价对象、部门职能职责权限、地震安全性评价范围、区域性地震安全性评价等制度方面提出具体建议,分析当前省级地震工作主管部门在修法及工作实践中存在的困境,提出相关建议。

甘肃省非天然地震分布特征研究

近年来非天然地震受到越来越多的重视,台网工作人员迫切需要对责任区内非天然地震多发区域、波形特征、频谱特征等进行归纳总结,形成图谱以作为工作参照。本研究选取并重新校正了2010年1月—2020年10月记录的甘肃省行政区划内ML≥2.0的非天然地震事件共387例,发现甘肃省内存在白银区、金川区、红古区、华亭市、肃南县、永登县6个非天然地震多发区域。经过对各地非天然地震的波形特征、记录特征和傅立叶频谱特征进行分析,不同发震地点的非天然地震因为其震动类型、震源深度和地层结构的不同,波形和傅立叶频谱存在明显差异,震源深度、地层介质和震动类别决定了非天然地震的波形特征和频谱特性。

甘肃岷县漳县M_S6.6地震序列波速比变化特征研究

收集了甘肃岷县漳县MS6.6地震序列固定台站和震后6个流动台站震相观测报告,提取了P波、S波走时信息,采用多台和达法计算该地震序列波速比,发现震后较强余震发生前波速比趋势性下降的特征。这对后续震情跟踪和趋势判定过程中强余震预测有一定的参考价值和指示意义。

2003年甘肃民乐—山丹6.1、5.8级地震震害特点及启示

通过对2003年民乐—山丹6.1、5.8级地震震害调查资料的综合分析,阐述了本次地震震区环境背景情况,揭示了宏观地震烈度分布特征,较为全面地分析了地震的震害特点,讨论了与其相关的工程地震问题,归纳总结了防御与减轻地震灾害的经验与启示。对西部村镇工程抗震设计、施工和管理以及农村地震安居工程的规划实施等具有一定的参考价值。

汶川M_S8.0地震对甘肃陇东地区的破坏影响与特征分析

在汶川MS8.0地震后甘肃陇东地区的详细灾害调查基础上,对该区地震破坏进行了分类研究,给出了各种建筑物及工程结构的破坏程度及破坏特征。结合该区独特的地质地理环境对产生地震破坏的原因进行了分析。认为该区地震破坏相对严重的原因除与建筑物本身质量及结构有关外,还与远震和地形影响的长周期效应及持时较长有关。

提升甘肃地震应急指挥系统服务能力的措施和思考

考虑地震应急工作的特点、应急指挥系统的技术现状,以及政府部门应急决策的需求,结合2013年甘肃岷县漳县6.6级地震应急响应的全面总结,提出了提升甘肃地震应急指挥系统服务能力的几点措施和思考。

甘肃省测震台网区域速度模型计算研究

本文介绍了甘肃地区已有的区域速度模型,并对本区域近震震相特征和典型地震图进行了详细分析,主要是震中距1000km范围内各类震相特征以及到时数据。并利用数字化台网记录以来新的地震资料重新计算研究了一维速度模型,具体使用直线线性拟合方法对甘肃地区2009年1月1日到2014年6月30日M≥3.0级以上的81个地震的Pg波和Pn进行统计计算,并从81个地震事件中寻找Pb震相,最终找到41个震相清楚的Pb震相用来拟合波速,最终计算结果为Vpg=6.09km/s,Vpb=6.38km/s,Vpn=8.16 km/s。本文研究成果为甘肃测震台网定位模型提供了新的参考依据。

甘肃及邻区数字化水位观测资料的应用与地震监测效能评估

甘肃及其附近地区已建成的数字化水位观测点共有12个,其中模拟与数字化观测同时运行的只有甘肃平凉一个测点。文中分析了数字化水位的年、月、日动态特征以及数字化资料的应用。分析了主要影响数字化水位资料的干扰因素,分析结果发现,数字化水位观测中目前较为突出的问题是水位动态中存在较大幅度的脉冲和突变。根据以往的震例总结,认为有可能识别出破年变为标志的中期前兆异常,以阶变和脉冲为特征的短期异常很难识别。潮汐理论用于模拟观测资料的处理方法,仍然可以在数字化观测资料中应用。